13. 外部中断实验
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一。外部中断的概述
1. 对于51系列单片机只有2个外部中断输入引脚,外部中断0和外部中断1
而STM32的每一个IO口都可以作为外部中断输入。
2. STM32F103系列单片机中断控制器支持19个外部中断请求。
线0-15对应外部IO口的输入中断。
线 16:连接到 PVD 输出。
线 17:连接到 RTC 闹钟事件。
线 18:连接到 USB 唤醒事件。
3.对于每一个中断线都可以独立的配置触发方式:上升沿,下降沿或双边沿触发。
二。 GPIO与中断线的映射
GPIO与中断线的映射关系图
GPIOx.0映射到外部中断线EXTI0
GPIOx.1映射到外部中断线EXTI1
......
GPIOx.15映射到外部中断线EXTI15
注意:同一时间只能有一个引脚可以映射到中断线。
比如:GPIOA.0映射到EXTI0,同一时间不能有GPIOB.0也映射到EXTI0。
二。对于每一根中断线可以选择相应的触发方式
16根中断线在中断向量表中只分配了7个中断向量,也就是只能使用7个中断服务函数。
外部中断线0--外部中断线4,共5个中断线各分配了一个中断向量
外部中断线5--9分配了一个中断向量
外部中断线10--15分配了一个中断向量
比如:如果开启了中断线5的中断,也开启了线6的中断,就要在中断函数中判断是那个中断线引起的中断。
步骤:1. 映射
2. 设置中断线的触发方式并使能
3. 编写中断函数
三。外部中断相关的库函数配置
第一步: 设置IO口与中断线进行映射
第二步:初始化中断线,包括触发方式等
第三步:编写中断服务函数
在中断函数中可以获取相应的中断线的状态
进入到中断函数后,相应的中断标志位会置1,在中断函数结束的时候要手动清除中断线上的中断标志位。
配置 GPIO 与中断线的映射关系的函数 GPIO_EXTILineConfig()来实现的:
void GPIO_EXTILineConfig(uint8_t GPIO_PortSource, uint8_t GPIO_PinSource)
例如:
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource2);
将中断线 2 与 GPIOE 映射起来,那么很显然是 GPIOE.2 与 EXTI2 中断线连接了。
四。EXTI_Init函数
五。外部中断配置的一般步骤
(1)初始化IO,把IO设置为输入。
(2)一定要使能复用时钟。否则外部中断不能正常工作。
(3)设置IO口与中断线的映射关系。
(4)设置线上中断,以及触发方式能。
(5)由于使用了中断,所以要设置中断优先级。
在main函数中要设置中断优先级分组。
(6)编写中断服务函数。
在中断服务函数中要判断是哪根中断线上发生的中断。比如使用了5-9中断线,它们共用了一个中断服务函数,就需要调用相关的函数判断是哪根中断线发生的中断。
(7)中断函数结束的时候要清除中断标志位。
六。中断触发方式的设置
中断线上中断的初始化
void EXTI_Init(EXTI_InitTypeDef* EXTI_InitStruct);
typedef struct
{
uint32_t EXTI_Line; 中断线的标号,取值范围为EXTI_Line0~EXTI_Line15
EXTIMode_TypeDef EXTI_Mode;中断模式,可选值为中断 EXTI_Mode_Interrupt 和事件
EXTI_Mode_Event
EXTITrigger_TypeDef EXTI_Trigger;是触发方式,可以是下降沿触发 EXTI_Trigger_Falling,上升沿触发 EXTI_Trigger_Rising,或者任意电平(上升沿和下降沿)触发
EXTI_Trigger_Rising_Falling
FunctionalState EXTI_LineCmd; 使能中断线
}EXTI_InitTypeDef;
例:
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line4;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //根据 EXTI_InitStruct 中指定的
//参数初始化外设 EXTI 寄存器
上面的例子设置中断线 4 上的中断为下降沿触发
七。设置 NVIC 中断优先级
八。STM32的中断函数
STM32 的 IO 口外部中断函数只有 6 个
EXPORT EXTI0_IRQHandler
EXPORT EXTI1_IRQHandler
EXPOR T EXTI2_IRQHandler
EXPORT EXTI3_IRQHandler
EXPORT EXTI4_IRQHandler
EXPORT EXTI9_5_IRQHandler
EXPORT EXTI15_10_IRQHandler
中断线 0-4 每个中断线对应一个中断函数,中断线 5-9 共用中断函数 EXTI9_5_IRQHandler,中
断线 10-15 共用中断函数 EXTI15_10_IRQHandler
例:
//外部中断 2 服务程序
void EXTI2_IRQHandler(void)
{
delay_ms(10); //消抖
if(KEY2==0) //按键 KEY2
{
LED0=!LED0;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line2); //清除 LINE2 上的中断标志位
}
中断服务程序完成后要清除相应中断线上的中断标志位
九。其他
中断线 5-9 共用中断函数 EXTI9_5_IRQHandler,外部中断通道选择EXTI9_5_IRQn
例:
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn; //使能按键所在的外部通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; //抢占优先级2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x03; //响应优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
中断服务函数格式为:
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line5)!=RESET)//判断某个线上的中断是否发生
{
中断逻辑…
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5); //清除 LINE 上的中断标志位
}
if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line6)!=RESET)//判断某个线上的中断是否发生
{
中断逻辑…
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line5); //清除 LINE 上的中断标志位
}
}
十。实例
1. 电路图
KEY0,KEY1,KEY2设置成上拉输入,在没有按键按下的时候是高电平,按下按键后变成低电平,松开后又变成高电平。所以可以设置成下降沿触发,对于KEY_UP可以设置成上升沿触发。
2.程序
中断线映射函数GPIO_EXTILineConfig函数在gpio.h头文件中。
而对于外部中断大部分库函数都在exti.h头文件中。
设置中断优先级函数NVIC_Init在misc.h头文件中。
通道的设置在顶层文件stm32f10x.h头文件中,以IRQn结尾。
中断服务函数在启动文件 startup_stm32f10x_hd.h 文件中。
void EXTIX_Init(void)
{
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStru;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStru;
KEY_Init(); //初始化IO口,KEY0,KEY1,KEY2设置成上拉输入,KEY_UP设置成下拉输入。
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //开启复用时钟
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource4);//KEY0,PE.4映射到中断线4
EXTI_InitStru.EXTI_Line=EXTI_Line4; //确定是哪一根中断线
EXTI_InitStru.EXTI_LineCmd=ENABLE; //使能
EXTI_InitStru.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt; //中断模式选中断
EXTI_InitStru.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发
EXTI_Init(&EXTI_InitStru);
NVIC_InitStru.NVIC_IRQChannel= EXTI4_IRQn;
NVIC_InitStru.NVIC_IRQChannelCmd= ENABLE;
NVIC_InitStru.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority= 2;
NVIC_InitStru.NVIC_IRQChannelSubPriority= 2;
NVIC_Init(&NVIC_InitStru);
}
void EXTI4_IRQHandler(void)
{
delay_ms(10); //去抖
if( KEY0 == 0)
{
LED0 = !LED0; //取反,通过位操作实现
LED1 = !LED1;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line4); //清除中断标志位,否则下次可能不会再进入中断函数。
}